جستجو در تالارهای گفتگو

پلیمر یک واژه یونانی است. و از اتصال زنجیرهای کوچک منومرساخته میشود. که انصال این زنجیره ها را پلیمریزاسیون گویند. فرایند پلیمریزاسیون عموماً به دو صورت انجام میشود که خود نیاز به یک بحث طولانی و پیچیده میباشد. ویژگی برتر این مواد پلیمری ‍‍: سبکی، سختی و در عین حال انعطاف پذیری، مقاومت در برابر خوردگی، رنگ پذیری، شفافیت، سهولت در شکل پذیری و بسیاری از خواص مورد استفاده در کاربردهای مختلف. پلیمرها عموماً به دو دسته پلاستیکها و لاستیکها تقسیم میشوند. وهر دو گروه نیز خود به پلیمرهای گرمانرم(termoplast) و گرما سخت (termoset) تقسیم میشوند که بطور مفصل شرح داده خواهد شد. به خاطر اینکه مواد پلیمری به تنهایی نمی توانند مورد مصرف قرار گیرند در محل تولید (پتروشیمی) یا صنایع پایین دستی بنا به شرایط و کاربرد آنها از مواد افزودنی (addetive) استفاده میشود. به طور مختصر بعضی از این افزودنی ها ذکر میشود. مواد پرکننده (filler): مانند خاک رس یا در اکثر موارد کربنات کلسیم یا سیلیکا استفاده میشود و علت افزودن آنها کاهش قیمت است و تأثیری در افزایش خواص ندارد. از افزودنی مثل الیاف کوتاه یا پولک جهت بهبود خواص مکانیکی استفاده میشود. منظور از خواص مکانیکی کاهش خزش و استحکام در برابر تنش و ... میباشد. روان کننده ها (lubricant): این مواد ویسکوزیته پلیمر مذاب را کاهش داده و شکل پذیری در قالب ها را آسان تر میکند. مانند استارات کلسیم. رنگدانه ها (pigment): جهت ایجاد رنگهای گونگون در پلاستیکها به کار میروند. نرم کننده ها (plasticizers): موادی با وزن مولکولی و طول زنجیره کمتر نسبت به رنجیره پلیمرها که خواص و مشخصه شکل گیری پلیمرها را کمتر میکند. بهترین نمونه کاربرد آن DOP دی اکتیل فتالات، در تهیه PVC پلی وینیل کلراید میباشد که باعث انعطاف پذیری آن میشود. پی وی سی تقریباٌ سخت میباشد و در موارد استفادهایی که انعطاف پذیری نیاز داریم بوسیله این ماده آن را نرم میکنیم. مثال ساده استفاده در سفره ها (به بوی خاص و تند آن توجه کنید همان DOP است) و دمپایی ها و داشبوردهای پیکان های مدل قدیم! میباشد. و اگر به ترک! داشبورد بعضی از آنها توجه کنیم مربوط به از بین رفتن (پریدن) این افزودنی میباشد. استحکام دهنده ها(reinforcement) : با افزودن موادی نظیر الیاف شیشه یا الیاف کربن مقاومت و سفتی پلیمرها افزایش و بهبود می یابد. نظیر فایبر گلاس ها یا بدنه هواپیما و بعضی از خودروها مانند سیناد2 ! پایدار کننده ها(stabilizers) : این افزودنی ها از فساد و تخریب پلیمرها در مقابل عوامل محیطی مانند نور خورشید (اشعه UV) و رطوبت و ... جلوگیری میکند. مانند مواد ضد اکسایش که به پلاستیکهایی نظیر ABS اکریو نیتریل-بوتادین- استایرن ، پلی اتیلن و پلی استایرن اضافه میشود و پایدارکننه های حرارتی که معمولاٌ برای شکل دهی PVC به کار میرود. مواد ضد آتش زا(inflammable) : از این مواد در پلیمرهای استفاده میشود که خطر آتش سوزی در محل میباشد. بعضی از پلیمرها مانند PVC که حوای ماده کلر(ضد آتش) میباشد، در هنگام آتش سوزی خود اطفا میباشد و خاموش میشود. همچنین گاز وجود گاز خنثی نیتروژن در فوم های پلی استایرن (سقف کاذب) نیز باعث اطفاء حریق میباشد.

روشهای سریع شناسایی پلاستیکهای پرمصرف اهميت شناخت مواد: يكي از بزرگ­ترين مشكلات مبتلا به صنايع پليمري و بازیافت پلیمرها، عدم شناخت مراكز توليدي و یا فروش مواد اولیه از مواد پلیمری است و همين امر سبب مي­گردد مواد مناسبی خریداری نشود و یا قطعه تولید شده با افت کیفیت مواجه گردد. برای مثال: 1- پس از اتمام مواد، جايگزيني آن­ها درست انجام نمی شود و خواصّ محصول جديد با مشخصات توليدات قبلي تفاوت­هاي محسوسی دارد، حتي اگر جنس و نوع انتخاب شده ساخت همان شرکت قبلي باشد ولي به دلیل متفاوت بودن گونه افت خواصّ زيادی در قطعات جديد بوجود می آید. 2- مواد پلاستیکی زیادی خریداری می شود بدون تست کردن صحت نوع مواد ادعا شده از طرف فروشنده.برای مثال ادعا می شود که 10 تن فیلم پ.پ است در حالی که پی وی سی است.یا گرانول پلی اتیلن است در حالیکه گرانول پ.پ است. 3- قطعه ای با خواص عالی برای مثال پ.پ تقویت شده در زمینه کاری ما از شرکت رقیب به دستمان رسیده که می بایست از ماهیت آن مطلع شویم. پس براي ورود علمي و آگاهانه در اين حوزه و جلوگيري از انتخاب غلط مواد پليمري بايد ابتدا با سه واژه­ي جنس، نوع و گونه پليمر آشنا شد و سپس از پارامترهاي فني آن­ها اطلاعات لازم را به­دست آورد. هفت پلاستيك پلي­اتيلن سنگين، پلي­اتيلن سبک، پي­وي­سي، پلي­استايرن، پت , پلی پروپیلن و ABS از اهميت صنعتي و بازرگاني بسيار بالايي برخوردار هستند در www.polymeresabz.com به اطلاعات بیشتری در این زمینه پرداخته شده است. در این دوره به بررسی روشهای شناسايي كيفي این پلاستيك­ها پرداخته می شود. برای این منظور سه مبحث زير بسيار مهم است: الف: روش‌هاي ساده­ي تشخيص پلاستيك‌ها از لاستيك‌ها ب: روش‌هاي تشخيص پلاستيك‌هاي گرمانرم از گرماسخت پ: آزمایشهای ساده و کم هزینه برای تشخیص پلاستیکها از چه موادی تشکیل شده اند؟ يك آميزه پلاستيكي كه شناخت و معرّفي آن­ها الزامي است عبارتند از: 1 . پليمر پايه (مهمترين جزء آن قطعه است.) 2 . پركننده‌ها 3 . نرم كننده (در صورت امكان) مهمترين قسمت يك آميزه، پليمر پايه آن است بنابراين اگر شناسايي جنس و نوع درست انجام ‌شود، با اهميت‌ترين بخش فرآيند با موفقيّت صورت ‌پذيرفته است در غير اين حالت اگر تنها افزودني‌هاي آميزه درست شناسايي شده باشند، گزارش­كار گمراه‌كننده و فاقد ارزش خواهد بود. بنابراین شناسايي كيفي يك قطعه پلاستيكي عبارتست از مشخص نمودن جنس اجزاء اصلي شركت‌كننده در آميزه (فرمولاسيون) آن قطعه، كه معمولاً جنس پليمرپايه آن مشخص مي­شود (صرف­نظر از مقدار آن در آميزه). مراحل اوليه شناسايي كيفي پلاستيك­ها با استفاده از آزمایش های ساده اولين گام در شناسايي كيفي يك پلاستيك گام اول براي شناسايي كيفي يك پلاستيك مجهول عبارتست از استفاده از خواصّ ظاهري و مكانيكي است: به‌عنوان مثال آیا نمونه شفاف است يا كدري؟ انعطاف­پذير است يا خیر؟ خاصیت كشسانی‌ دارد؟ سخت است یا نرم؟ دانسيته­ي آن چقدر است؟ و شرايط كاركرد قطعه چیست؟ از هر كدام از اين اطّلاعات مي‌توان سر نخ‌هاي اوليه شناسايي كيفي را به دست آورد. مثال: از بررسی­های یک نمونه فیلم شفاف نتایج مقدماتی زیر گرفته شده است: الف. فیلم نمونه مجهول شفاف است ب. نمونه در برابر حرارت در محدوده حرارتی (111 ˚C) ذوب می­شود پ. در دمای نمونه فیلمی روی سطح آب شناور باقی می­ماند به عبارت دیگر دانسیته آن کمتر از یک گرم بر سانتیمتر مکعب است ت. در اثر تماس با آب جذب آب نمی­کند ث. در اثر ذوب فیلم توده­ای به دست آمد که دارای ظاهری کدر و ابری رنگ می­باشد ج. هنگام ذوب شدن و خصوصا با بالا رفتن حرارت بعد از ذوب پلاستیک بویی شبیه به موم و واکس از نمونه به مشام می­رسید. جمع بندی و استفاده از این اطّلاعات در مباحث آینده مطرح خواهد شد گام دوم آزمون‌هاي اوليه شناسايي كيفي پلاستيك­ها آزمايش‌هاي مقدّماتي كه در اين مبحث معرفي مي­شوند در عين سادگي، ارزاني و امكان انجام سريع، اطّلاعات كليدي و مهمي را از ماهيّت پليمر مجهول آشكار مي‌سازند. 2-1 آزمون­هاي تجزيه حرارتي در بررسي­هاي مقدماتي و غير کمّي، از دو روش تجزيه حرارتي (پيروليز) و سوزاندن زياد استفاده مي­شود . نتايج هر دو روش مکمل هم بوده و براي دستيابي به اطلاعات مورد نياز به کار مي­رود. نکته قابل تذکر اين است که، کاربرد اين دو روش، بايد قوه تشخيص، حس بويايي قوي، تجربه لازم و صبر و دقت کافي در پردازش اطّلاعات فراوان به دست آمده از اين روش­ها را داشته باشد. 2-2 تعيين PH گازهاي حاصل از تخريب حرارتي پليمر قطعه كوچكي از يك پلاستيك به اندازه يك عدس بزرگ را درون يك بوته چيني يا لوله آزمايش كوتاه در معرض هوا، به صورت تماس غيرمسقيم با شعله يك چراغ الكلي، حرارت مي‌دهند تا پليمر به تخريب حرارتي خود برسد و گازهايي كه در اثر تخريب و تجزيه حرارتي از عوامل و عناصر سازنده پلاستيك به­وجود آمده‌اند، متصاعد گردند. در چنين حالتي PH گازهاي خارج شده را توسط معرفّ­ها (انديكاتورها) اندازه‌گيري مي‌كنند، در اثر اين تجزيه ملكولي، برخي از عناصر كليدي تشكيل­دهنده زنجيره پليمر و گروه‌هاي جانبي آن مشخّص مي‌گردند. بسته به ماهيت اسيدي، خنثي يا بازي بودن PH گازهاي متصاعد شده، گروهي كه پليمر مجهول به آن وابسته است مشخص مي­شود. 2-3آزمون شعله آزمون شعله غالباً در راستاي شناسايي كيفي پلاستيك‌ها و الياف كاربرد فراوان دارد، در حقيقت هدف از انجام اين آزمايش بررسي و تحقيق پيرامون رفتار و پديده‌هايي ‌است كه يك پلاستيك هنگامي كه در داخل شعله قرار مي‌گيرد، در درون آتش و پس از خروج از آتش از خود بروز مي‌دهد. از ويژگي‌هاي آزمون شعله سرعت انجام، سهولت آزمايش و اقتصادي‌بودن آن است ضمن اين كه مجموعه اطّلاعات به دست آمده، متنوع و بسيار كاربردي هستند. توجه: معمولاً تنها با انجام يك آزمايش مانند شعله نمي­توان از صحّت شناسايي كيفي يك پلاستيك مجهول مطمئن شد، همان­طور كه در مبحث قبل بيان گرديد با تعيين PH گازهاي حاصل از يك نمونه مجهول نيز به تنهايي شناسايي جنس پلاستيك مجهول امكان پذير نبود، با اين مقدمه بايد اذعان كرد جنس پلاستيك مجهول را با مجموعه­اي از نتايج چند آزمون مختلف كه كنار هم گذاشته شوند تا اطمينان كامل از صحّت تشخيص كيفي فراهم گردد. نتايج حاصل از آزمايش شعله گرم نمونه را به وسيله اسپاتول فلزي روي لبه خارجي شعله بگيريد. مقدار کمي در حدود نيم اگر نمونه بلافاصله شعله­ور نشد، به مدت چند ثانيه آن را درون شعله قرار دهيد و سپس آن را از شعله دور کنيد. سهولت در شعله وري، بو، خود اطفائي، تغيير رنگ، ذوب و تجزيه نمونه، سوختن نمونه، رنگ شعله بايد مورد توجه قرارگيرد. پس از آن نمونه بايد به منظور تعيين جنس خاکستر نيز سوزانده شود. با پاسخ به سوالات زير و در نظر داشتن عناصر تشکيل دهنده پليمر مجهول و جداول پيوست مي­توان پلاستيك را تاحدودي شناسايي کرد . الف- آيا نمونه به حالت مذاب در مي­آيد؟ ب- آيا پلاستيك به آساني شعله­ور مي­شود؟ پ- آيا ماده به سختي مي­سوزد؟ ت- شعله چه رنگي است؟ ث- آيا از نمونه در حال سوختن قطره مي­چكد؟ ج- آيا قطرات در حين چكيدن مشتعل هستند؟ چ- آيا نمونه پس از سوختن از خود خاکستر بجا مي­گذارد؟ ح- آيا نمونه پس از بيرون آمدن از شعله خود به خود خاموش مي­شود؟ خ- آيا نمونه ذغالي مي­شود؟ د- چه بويي از سوختن پلاستيك حاصل مي­شود؟ هر كدام از اين ويژگي­هاي ده­گانه به عناصر شركت­كننده در واحد تكرار شونده، ساختار ملكولي و پيوندهاي فيزيكي بين زنجيرها بستگي دارد كه آشنايي با آن­ها باعث شناسايي كيفي پلاستيك تحت آزمون خواهد شد. بررسي بوهاي متصاعد شده در حين آزمون شعله پلاستيك‌ها بوهايي كه از سوختن پلاستيك‌ها ايجاد مي‌شود برانگيخته از ساختار ملكولي و مواد افزودني آن­ها است، اغلب پلاستيك‌هاي گرمانرم خالص، در حين سوختن بوهاي كاملاً مشخصي توليد مي‌كنند. بايد توجه داشت كه پركننده‌هاي آلي، پايداركننده‌ها، و ساير افزودني‌هاي اضافه شده به آميزه پلاستيك در حين سوختن روي بوي پليمر خالص تاثير مي­گذارند، بنابراين هرقدر پليمر خالص­تر باشد بوي متصاعد شده بهتر قابل تشخيص خواهد بود. چند مثال برای تشخیص : بويي كه از سوختن پلي‌اتيلن نسبتاً خالص بوجود مي‌آيد رايحه‌ی پارافين‌ها و واكس‌ها را تداعي مي‌كند زيرا با ساختمان ملكولی آن­ها تشابه دارد. بويي كه از سوختن پلي‌استايرن خالص به مشام مي­رسد عطر‌ی نسبتاً خوش و شبيه به شكلات دارد كه سوختن آن با ايجاد دوده همراه است. پلي‌آميدها بخاطر مشابهت ملكولي با پلي‌پپتايدها كه پروتئين‌ها از آن­ها مشتق مي شوند اغلب بويي شبيه سوختن شاخ حيوانات (داراي پايه پروتئيني هستند) را منتشر مي سازند. 2-4 آزمون بررسي گستره ذوب پلاستيك‌هاي گرمانرم در پديده ذوب يك پليمر، حرارت دريافت شده نيروهاي بين زنجيرهاي پلاستيك را تا آن حد كاهش مي‌دهد كه زنجيرها مي‌توانند روي هم بلغزند و جاري شوند يا تحت تنش وارد بر آن، ملكول‌هاي پلاستيك مذاب به­حركت در آيند آن­چه شايان دقّت است پديده ذوب در پلاستيك­ها فقط در گروه پلاستيك­هاي بلوري و نيمه بلوري ديده مي­شود، و اين تغيير حالت فيزيكي پلاستيك در آمورف­ها حتي در زير دستكاه ميكروسكوپ داراي صفحه داغ[1] چندان ملموس نيست. چون در فرآيندهاي پليمريزاسيون مواد پليمري توزيع جرم ملكولي وجود دارد و همه زنجيرها داراي جرم ملكولي يكسان نيستند، در حين ذوب ابتدا زنجيرهاي سبك‌تر و سپس سنگين‌تر ذوب مي شوند كه همين امر موجب به­وجود آمدن پديده­ي گستره ذوب در پلاستيك­ها مي‌شود. در جدول (1) گستره ذوب شش پلاستيك مهم ارائه شده است. جدول (1) ارائه گستره ذوب شش پلاستيك مهم [TABLE] [TR] [TD] گستره ذوب [/TD] [TD] نام پلاستيك [/TD] [/TR] [TR] [TD] 115 ± 4 °C [/TD] [TD=width: 178] LDPE [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 170] 127 ± 4 °C [/TD] [TD=width: 178] HDPE [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 170] 125 ± 4 °C [/TD] [TD=width: 178] LLDPE [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 170] 165 ± 5 °C [/TD] [TD=width: 178] PP [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 170] 255 ± 5 °C [/TD] [TD=width: 178] PET [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 170] 328 ± 5 °C [/TD] [TD=width: 178] PTFE(Teflon) [/TD] [/TR] [/TABLE] آزمون تعيين دانسيته دانسيته يا وزن مخصوص هر قطعه عبارتست از وزن واحد حجم آن، و مقدار آن از فرمول d = M/V gr/cm3 محاسبه مي‌شود. هر قدر قطعه­ي پليمري كه در نظر است وزن مخصوص آن اندازه­گيري شود خالص‌تر باشد (داراي مواد افزودني كمتر)، دانسيته آن به مقادير مندرج در كتب و جداول نزديك‌تر خواهد بود. در جدول (4) دانسيته تقريبي تعدادي از مهمترين پلاستيک­های صنعتی و پرمصرف با‌هم مقايسه شده‌اند. تعيين دانسيته يك قطعه پلاستيكي از نظر كنترل كيفيت بسيار مهم، ولي از جهت كمك به شناسايي كيفي حائز اهميت زيادي نيست. جدول (4) مقايسه دانسيته تقريبي تعدادي از مهمترين پلاستيک­های صنعتی و پرمصرف [TABLE=width: 434] [TR] [TD] Density (g/cm3 ) [/TD] [TD=width: 322] Material [/TD] [/TR] [TR] [TD=width: 111] 0.85-0.92 0.89-0.93 0.94-0.98 1.04-1.06 1.04-1.08 1.34-1.40 1.38-1.41 2.1-2.3 [/TD] [TD=width: 322] Polypropylene (PP) High-pressure (low-density) polyethylene (LDPE) Low-pressure (high-density) polyethylene (HDPE) Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS) Polystyrene (PS) Polyethylene terephthalate (PET) Rigid PVC Polytetrafluoroethylene [/TD] [/TR] [/TABLE] آزمون قابليت انحلال در آزمون حلالیّت مساله­ی انحلال یا عدم انحلال یک پلاستیک در یک یا چند حلال در دمای محیط یا بالاتر مورد بررسی قرار می­گیرد. حلاليت نه تنها به اجزاي تشکيل دهنده يک پليمر بلکه به درجه پليمرشدن، ميزان شاخه اي بودن، شبکه­اي بودن و ايزومري ، نظم فضايي، و بلورينگي مواد پليمري بستگي دارد. در آزمون انحلال، بايد موارد زير يادداشت شود و بر مبنای این مشاهدات نتیجه­گیری به عمل آید: الف - آيا پليمر در حلال متورم مي­شود؟ ب - آيا مقدار کمي­ از پليمر حل ميشود؟ پ - آيا محلول گرانرو مي­شود؟ ت - آيا تغييري در رنگ محلول ايجاد مي­شود؟ ث – آيا محلول کدر مي­شود؟ در صورت بروز هرگونه شبهه درباره مواد حل شده، محلول بايد روي يک شيشه ساعت براي تعيين مواد حل شده تبخير شود. با پاسخ به سوالات يک تاپنج و با استفاده از جداول مربوطه ميتوان پليمر مجهول را تاحدودي شناسايي کرد. آزمون رنگ آزمون رنگ، بر اساس واکنش پليمر بامعرف است که منجر به تشکيل رنگ ناشي از توليد فراورده مي­شود . واکنش­هاي تشکيل رنگ هنوز مفيدترين آزمون براي شناسايي مشخصات ساختاري و گروههاي عاملي حتي در آزمايشگاه­هايي که داراي تجهيزات پيشرفته هستند، مي­باشد . از مزاياي آزمون رنگ، مي­توان به­ حساسيت، مهارت، صرفه اقتصادي، زمان، مکان و حداقل تجهيزات با کاربري آسان اشاره نمود. نتیجه­گیری: هدف از طرح مباحث فوق این است که به محض ديدن يك قطعه پليمري با استفاده از ابتدايي‌ترين حركات و آزمون‌ها مانند بازتاب قطعه در برابر كشيدن، خم كردن، پيچاندن، فشار دادن آن بين دو ناخن، ارزيابي برجهندگي و عكس‌العمل آن در اثر برخورد با زمين، شفافيّت ظاهري و ساير آزمایش های اوليه نظیر دانسیت ,پ هاش متری و حلالیت بتواند به‌سرعت تشخيص دهد که پليمر مجهول به كدام يك از خانواده‌هاي پلاستيك يا لاستيك وابسته است و در ادامه بتواند استنباط كند که مجهول مورد نظر به کدام يک از گروه­هاي پلاستيک­ها تعلق دارد و متناسب با ماهيت آن بايد راه‌كارهاي عملي را براي تشخيص نوع آن در پيش گيرد. بيشتر پليمرها در مجموعه­ي پلاستيك‌ها جاي دارند و لاستيك‌ها از نظر تعداد در مقايسه با پلاستيك‌ها بسيار محدودترند، بنابراين ضروري است كه کاربر پليمر، اطّلاعات وسيع در زمينه‌هاي مختلف پلاستيك‌ها داشته باشد. منابع و مآخذ Hawley G G., The Condensed Chemical Dictionary, Van Nostrand Reinhold Comp., 1981. Polymers, identification and analysis preliminary test method, ISIRI 8391, 1st edition, 1384. Braun D. , Identification of plastics, Hanser publication, Germany, 1984. 4. كراوس آ، لانگ آ، آشنايي با تجزيه شيميايي پلاستيك­ها(تئوري و عملي)، ترجمه دكتر محمود محراب­زاده، مركز نشر دانشگاهی، چاپ اول، 1365. 5. نعمتي سعيد ، آناليز و شناسايی کيفی و کمّی پليمرها(تئوري و عملي)، جهاد دانشگاهی اميرکبير، چاپ اول، 1391 مولف:مهندس سعید نعمتی شرکت پویاپلیمرامیرکبیر

مواد هوشمند در آينده­ايي نچندان دور بازار خوبي را به خود اختصاص خواهند داد و با توجه به خواص خوبي كه از خود نشان مي­دهند، كاربردهاي زيادي در آينده پيدا خواهند كرد. مطلب زير كه به معرفي پليمرهاي هوشمند پرداخته است، توسط دكتر هاشمي مديرعامل شركت گسترش مواد پيشرفته (وابسته به سازمان گسترش و نوسازي صنايع ايران) به شبكه ارسال گرديده است: هوشمندي در مواد، خاصيتي است كه مختص به گروه خاصي نبوده و در اغلب گروه­هاي مواد ديده مي­شود. پليمرها نيز از اين قضيه مستنثنا نيستند و در برابر محرك­هاي مختلف مثل دما، ميدان­هاي الكتريكي و ميدانهاي مغناطيسي، عكس‌العمل­هاي متفاوتي از خود نشان مي‌دهند. اين پليمرها به گروه‌هاي مختلفي تقسيم ‌مي‌شوند و داراي خواص و كاربردهاي متفاوتي مي‌باشند. در ذيل به معرفي، تقسيم‌بندي، كاربردها و بازار اين مواد به طور مختصر اشاره شده است: 1) پليمرهاي فعال الكتريكي (EAP) مكانيزم هوشمندي در اين مواد، عكس‌العمل‌ در برابر تحريكات الكتريكي خارجي است. اين عكس‌العمل، تغيير در ابعاد و هندسه ماده را شامل مي شود. اين پليمرها كه در سال 1990 شناخته شده­اند، كاربردهاي زيادي در پزشكي، صنعت و مهندسي عمران دارند. اين پليمرها به دو دسته عمده تقسيم مي‌شوند: الف)پليمرهاي فعال الكتريكي الكترونيكي كه به منظور حفظ تغيير مكان ايجاد شده در اثر اعمال ولتاژ DC مورد استفاده قرار مي‌گيرند و كاربردهاي زيادي در رباتها دارند. اين دسته خود از جنبه كاربردي به دو گروه تقسيم مي‌شود كه عبارتند از: گروهي كه در حسگري خود از رسانايي و هدايت الكتريكي بهره مي‌برند و گروهي كه از فعاليت الكتريكي خود در اثر تحريك خارجي به عنوان محرك استفاده مي‌كنند. كاربردهاي اين پليمرها در صنايع مختلفي است كه مي‌توان از جمله آنها مواد الكترواستاتيك در لباسهاي ضد الكتريسيته، چسب‌هاي رسانا، حفاظ‌هاي الكتريكي و مغناطيسي، تخته‌هاي مدار چاپي الكترونيكي، رشته‌هاي اعصاب مصنوعي، سازه‌هاي هواپيما و پيزوسراميك­ها را نام برد. ب)پليمرهايفعالالكتريكييوني هستند كه در غشاهاي مبادله­گر يوني، محرك‌هاي الكترومكانيكي، سنسورهاي حرارتي- شيميايي، الكتروليت­هاي جامد، باطري‌هاي قابل شارژ و سيستم‌هاي رهايش دارو در پزشكي كاربرد دارند. پليمرهاي فعال الكتريكي به عنوان دي­الكتريك نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به عنوان نمونه پليمرهاي كه داراي سفتي (Stiffness) و ثابت دي­الكتريك بالا مي‌باشند، در محرك­هاي(Actuator) با كرنش بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه به طور نمونه در پيزوالكتريك­ها كاربرد دارند. قابل ذكر است كه الاستومرهاي بلور مايع، الاستومرهاي الكتروويسكوالاستيك، پليمرهاي فروالكتريك، نانولوله‌هاي كربن و پليمرهاي رسانا كه بعنوان شناساگرهاي گازهاي سمي (حسگرهاي يوني) در پالايشگاهها و صنايع نظامي كاربرد دارند، نيز در اين گروه قرار مي‌گيرند. 2) سيالات مغناطيسي و رئولوژيكي (MRF) در اين نوع از پليمرهاي هوشمند، با تغيير ميدان مغناطيسي، ويسكوزيتة آنها تغيير مي‌كند و عملكرد آنها مشابه سيالات الكتريكي رئولوژيكي مي‌باشد. 3) سيالات الكتريكي رئولوژيكي (ERF) اين سيالات اساس پليمري دارند و در برابر ميدان الكتريكي از خود تغيير ويسكوزيته نشان مي‌دهند كه مي­توان با اين تغيير ابعاد را تحت تاثير قرار داد. به طور مثال اين مواد در كمك فنرهاي خودرو در خودروهاي جديد كاربرد دارند و با تغيير جريان مي‌توان ارتفاع خودرو را تنظيم نمود. اين نوع پليمرها در راه‌سازي، پل‌سازي و صنعت ساختمان نيز استفاده مي‌شود و امروزه در تكيه‌گاه خيلي از پل‌ها خصوصاً پل‌هاي معلق از اين مواد استفاه مي‌شود. سيالات ERF داراي سه نوع مثبت، منفي و مواد نوري الكتريكي هستند. اگر با اعمال ميدان الكتريكي، ويسكوزيته افزايش يابد ERF مثبت است، اگر با افزايش ميدان الكتريكي ويسكوزيته كاهش يابد ERF منفي است و اگر با تاباندن اشعه ماوراء بنفش ويسكوزيته تغيير كند ERF از نوع نوري و الكتريكي مي‌باشد. 4) ژل‌هاي پليمري هوشمند با تغيير در زنجيره پليمرها مي‌توان ژل­ها را ساخت كه اين كار با تعويض بعضي از مونومرهاي زنجيره با مواد شيميايي صورت مي‌گيرد. تفاوت اصلي ژل­ها با پليمرها سازگاري شيميايي و ترموديناميكي آنها با حلال‌ها مي‌باشد و نيز خاصيت رطوبت‌گيري كه در آنها وجود دارد. ژل­ها براساس ويژگي‌هايي نظير طبيعت گروه‌هاي تشكيل­دهنده، خواص مكانيكي، ويژگي‌هاي ساختاري و شكل شبكه تقسيم‌بندي مي‌شوند و در برا بر محرك‌هاي مختلف فيزيكي و شيميايي نظير دما، ميدان الكتريكي و مغناطيسي، نور، فشار و PH، از خود عكس‌العمل‌ نشان مي‌دهند و در صنايع دفاعي، زيستي، داروسازي و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرند. 5) پليمرهاي با حافظه شكلي مشابه آلياژهاي حافظه‌دار هستند به اين ترتيب كه در اثر تغييرات دمايي از خود تغييرات ابعادي نشان مي‌دهند كه علت آن تغيير در مورفولوژي زنجيره‌ها است. اين پليمرها در مواردي مثل جيگ و فيكسچرهاي ماشينكاري كاربرد دارند. بررسي بازار پليمرهاي هوشمند هنوز خيلي تجاري نشده‌اند، بنابراين بازار خيلي بزرگي را به خود اختصاص نمي‌دهند. البته 5 تا 15 سال آينده اين بازار رشد بسيار خوبي خواهد داشت زيرا كاربردهاي آينده اين مواد كه در حوزه‌هاي مختلفي چون پزشكي، كامپيوتر، خودرو، تلويزيون، پول الكترونيكي، كنترل­كننده‌هاي بهداشتي، هوافضا، بيوتكنولوژي، صنايع نظامي، الكترونيك و فناوري نانو خواهد بود، نويددهنده بازار بزرگي براي اين مواد است. در بين سال­هاي 2010-1992 بر اساس پيش­بيني­هاي انجام شده، در برخي از كاربردهاي اصلي اين مواد مثل غلافها و پوششهاي سيم و كابل، باطري‌هاي ذخيره انرژي با ظرفيت بالا و سپرهاي تجهيزات الكترونيك كه در فضاپيماها و محافظ‌هاي الكترونيك كاربرد دارند، روند مصرف رو به افزايش است و بازار خوبي را به خود اختصاص خواهند داد. مثال­هاي زير به صحت اين ادعاها اشاره دارد: از سال 2000-1992 مصرف اين مواد رو به افزايش بوده بطوري كه مصرف پليمرهاي هادي استفاده در باطري‌ها در سال 2000 معادل 500 هزار پوند بالغ بر 50 ميليون دلار بوده است. بازار سپرهاي الكترونيك در سال 1988، 116 ميليون دلار و در سال 1993، 165 ميليون دلار بوده است و امروزه پوشش­هاي هادي و صفحات پليمري 75 درصد بازار مواد مشابه را به خود اختصاص داده­اند. هزينه پوشش­هاي پلاستيكي نسبت به ساير مواد پايين‌تر است و 1.25 تا 2.5 دلار به ازاي هر فوت مربع ذكر شده است. البته عمده بازار مواد هوشمند پليمري در كشورهاي پيشرفته است و بايد اين بازار را به كشورهاي در حال توسعه گسترش داد و اين نياز را براي اين كشورها به وجود آورد. پيش‌بيني انجام­شده در مورد بازار اين مواد تا سال 2010 بالغ بر 457 ميليون دلار خواهد بود.

انواعمحصولات پلیمری تولید داخل کشور و کاربرد آنها در صنایع پاییندستیناممحصول کاربرد پلیپروپیلنPP لوله های تحت فشار و مقاوم، وسایل خانگی (بدنه یخچال ، ماشین لباسشوئی وغیره ...) ظروف یکبار مصرف، انواع بطری، بدنه باطری ، سرنگ طبی، صنایع موکت، فرشبافی، گونی پلاستیکی ، لوازم ورزشی ، قطعات اتومبیل ، حصیر بافی، روکش سیم وکابل پلیاتیلن سبک خطی و سبکLDPE,LLDPE وسایل منزل ، اسباب بازی ، نوار چسب، کیسه­های پلاستیکی ، کاغذ زرورق، فیلم، قطعات اتومبیل، لوازم ورزشی و آزمایشگاهی ، لوله های پلی اتیلن ، ظروف خانگی پلی اتیلنسنگینHDPE ساخت ظروف وسایل سبک منزل ، جعبه­های حمل ونقل، مخازن کالا، ظروف بسته­بندی، مواد شیمیایی و مواد غذایی ، تیوب، لوازم بهداشتی ، انواع کیسه­های پلاستیکی مانند ساکهای دستی ، و کیسه­های فریزر، لوله های فاضلاب و سایر لوله ها، انواع فیلم و بطری لاستیک پلیبوتادینPBRتایر اتومبیل، تسمه و نوارهای نقاله و مصنوعات اسفنجی و سایر اداوات لاستیکی استایرن بوتادینSBR تایر اتومبیل ، قطعات لاستیکی، کفش ، واشرها و چسبهای پوششی و درزگیرهاپلی وینیلکلراید PVC تولید لوله اتصالات، روکش کابل، شیلنگ ، شمع ، کفش ، کفپوش و...پلی استایرنانبساطیEPS عایق برودتی در سردخانه­ها و یخچال­های صنعتی و خانه­های پیش­ساخته ، انواع فومهای بسته­بندی و انواع یخدان و ترموس پلی استایرنمعمولیGPPS ظروف یکبارمصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون ، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزرها و وسایل خانگی پلیاستایرن مقاومHIPS لوازم ورزشی ، اسباب بازی ، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزر و وسایل خانگی اکریلونیتریل-بوتادین-استایرنABS صنعت اتومبیل سازی، لوازم خانگی از قبیل سینکهای آشپزخانه و وان / لوازم برقی والکتریکی (شامل بدنه آبمیوه­گیری، جاروبرقی، یخچال و فریزر ، تلویزیون و کامپیوتر) پلی اتیلنترفتالات (الیاف)PET(fiber) الیاف و فیلم­های پلی استر ، ترکیب با کتان برای تولید نساجی، ترکیب با پشم برای تولید پشم مرغوب پلیاتیلن ترفتالات (بطری)PET(both) بطری انواع نوشابه­ها، فیلم های بسته بندی، نوارهای ضبط صوت پلی کربنانPC محصولات قالب­گیری ، کاربردهای خانگی ، صنایع الکترونیک و ورشنایی لوله و اتصالات و ورق رزینهایاپوکسیرنگهای صنعتی ، پوشش لوله، افزودنی به بتون ، قطعات ویژه پلاستیکی (محصولات قالب­گیری) کفپوش

کوپلیمریزاسیون عبارتست از پلیمریزاسیون دو یا چند نوع مونومر و ایجاد مولکولهایی با بیش از یک نوع واحد ساختمانی ، که آنها را کوپلیمر می‌نامند. فرمول عمومی کوپلیمر را می‌توان به صورت...A)n(B)m©p) نشان داد که C,B,A و غیره نشان دهنده واحدهای ساختمانی مختلف می‌باشند. ● هموپلیمرها (homopolymers) ساده ترین انواع پلیمرها ، هموپلیمرها هستند که از زنجیره های پلیمری متشکل از واحدهای تکراری منفرد تشکیل شده‌اند. بدین معنی که اگر A یک واحد تکراری باشد، یک زنجیره هموپلیمری ، ترتیبی به صورت… AAAدر زنجیره مولکولی پلیمر خواهد داشت. به عبارت دیگر می توان برای هموپلیمرها فرمول عمومی An را در نظر گرفت. از جمله هموپلیمرها می توان پلیمرهایی مثل پلی‌اتیلن ، پلی‌پروپیلن ، پلی‌استایرن و پلی‌وینیل‌کلراید یا PVC را نام برد. ● کوپلیمرها (Coplymers) کوپلیمرها، پلیمرهایی هستند که از پلیمریزاسیون دو یا چند مونومر مختلف و مناسب با یکدیگر بوجود می‌آیند که از این راه می توان پلیمر را با ساختمانهای متفاوتی بوجود آورد. در کوپلیمریزاسیون دو مونومر B,A ، زنجیرهای پلیمر می‌توانند مونومر A یا مونومر B را در انتهای رشد کننده خود داشته باشند. در نتیجه ، چهار واکنش امکان پذیر است، واکنش زنجیر دارای انتهای A با مونومر A یا B و واکنش زنجیر دارای انتهای B با مونومر A یا B هر یک از واکنش ها ثابت سرعت مشخصی دارند. از روی نسبت داده شده مولکولهای مونومر می‌توان نسبت واحدهای مونومرهای بکار رفته در یک پلیمر را بدست آورد. ▪ نسبت واکنش پذیری مقدار نسبت های واکنش پذیری در تعیین ترکیب کوپلیمر دارای اهمیت زیادی است. اگر نسبت واکنش پذیری از ۱ بزرگتر باشد، رادیکال ترجیحا با زنجیری که دارای واحد انتهایی مشابه با آن است، واکنش می‌دهد (یعنی رادیکال A با رادیکال A). ولی اگر نسبت واکنش پذیری کوچکتر از ۱ باشد، مونومر با زنجیرهایی که در انتها دارای نوع دیگری مونومر هستند واکنش می‌دهد. در موارد خاص که نسبت واکنش پذیری برابر ۱ باشد، واکنش به عنوان "کوپلیمریزاسیون ایده آل" شناخته می‌شود، چون کوپلیمر به صورت کاملا تصادفی تشکیل شده و ترکیب آن هماننتد ترکیب مخلوط واکنشی است که پلیمریزاسیون در آن انجام می‌شود. هنگامی که به دو نسبت واکنش پذیری ، صفر باشد، مونومرها به هیچ وجه با زنجیرهای پلیمر در حال رشد که دارای واحد انتهایی مشابه آنها باشد، وارد واکنش نمی‌شوند. در نتیجه "کوپلیمریزاسیون متناوب" انجام می‌گیرد. ▪ خواص کوپلیمرها اگر مونومرهای B و A با هم واکنش بدهند و یک کوپلیمر را بوجود بیاورند این کوپلیمر اغلب خواص کاملا متفاوتی نسبت به مخلوط فیزیکی دو هموپلیمر جداگانه B و A خواهد داشت. خواص یک کوپلیمر به روشنی بستگی به نحوه توزیع واحدهای B و A در زنجیرهای کوپلیمر دارد. توزیع مونومرها نباید الزاما برابر نسبت غلظت مونومرهای B,A موجود مخلوط اولیه باشد. بطور کلی در یک کوپلیمر متشکل از مونومر B و A ، در صورتیکه مونومر A فعالتر باشد کوپلیمری که در مراحل اولیه تشکیل می شود از A نسبت به B غنی‌تر خواهد بود ولی در مراحل بعدی واکنش از آنجا که غلظت مونومر A کم می‌شود کوپلیمر تشکیل شده بیشتر شامل B خواهد بود. این مسئله که ترکیب کوپلیمر در ضمن پلیمریزاسیون تغییر پیدا می‌کند را می‌توان با افزایش تدریجی مونومر فعالتر تا حدودی کاهش داد. از مزیت های کوپلیمریزاسیون این است که کیفیتهای خوب و دلخواهی که هر یک از هموپلیمرها دارند می توانند با هم در یک کوپلیمر جمع شده و خواص مورد دلخواه را به یک کوپلیمر بدهند. ▪ انواع کوپلیمریزاسیون کوپلیمرها انواع مختلفی دارند و لیکن می توان آنها را به چهار نوع مجزا از کوپلیمرها به صورت تصادفی ، تناوبی ، دسته ای و پیوندی دسته بندی نمود. ـ کوپلیمرهای تصادفی یابی نظم (Random Copolymers) این کوپلیمرها بوسیله پلیمریزاسیون مخلوط مناسبی از مونومرهای مختلف که به طور تصادفی در زنجیره های پلیمر مرتب شده اند، تهیه می‌شوند. اگر B و A مونومرهای یک کوپلیمر باشند، در اینصورت آرایش کوپلیمر ممکن است به صورت زیر باشد: ...AABABBBAA مثالهایی از این نوع ، کوپلیمرهای کلرواتن- اتنیل- اتانوات (وینیل کلراید- وینیل استات) و فنیل اتن- بوتا ۱و۳ - دین می‌باشند. در مورد کوپلیمر کلرواتن – اتنیل اتانوات حضور اتینل اتانوال باعث افزایش حلالیت و بهبود خاصیت قابلگیری (توسط افزایش میزان جاری شدن) در مقایسه با هموپلیمر کلرواتن می‌شود. ـ کوپلیمرهای متناوب (alternating copolymers) در این کوپلیمرها ، واحدهای تکراری مختلف بصورت متناوب درون زنجیر پلیمری قرار گرفته اند. در واقع هنگامی که نسبت واکنش پذیری دومونومر B و A صفر باشد، مونومرها به هیچ وجه با زنجیرهای پلیمر در حال رشد که دارای واحد انتهایی مشابه با آنها باشد، وارد واکنش نمی‌شوند. در نتیجه "کوپلیمریزاسیون متناوب" انجام می گیرد. آرایش یک کوپلیمر متناوب متشکل از مونومرهای B,A به صورت زیر می باشد: ...ABABAB مثالی از این کوپلیمرها ، محصولی است که از کوپلیمریزاسیون رادیکالی بوتن دیوئیک انیدرید (مالئیک ایندرید) و فنیل اتن با نسبت های مولی تقریبا مساوی بدست می آید. بوتن دیوئیک انیدرید همچنین می‌تواند بصورت رادیکال آزاد با فنیل اتین (فنیل استیلن) کوپلیمر شود. ـ کوپلیمرهای دسته‌ای (Block Polymers) > این کوپلیمرها بوسیله پلیمریزاسیون واحدهای هموپلیمر با جرم مولکولی کم بصورت دسته- دسته که با یکدیگر واکنش داده و کوپلیمر را تشکیل می دهند، تهیه می‌شوند. آرایش یک کوپلیمر دسته‌ای متشکل از مونومرهای B و A عبارتست از AAAA-BBB-AAAA…. کوپلیمرهای دسته ای را می‌توان با روشهای مختلفی تهیه کرد. یکی از این روشها با مکانیسم آنیونی انجام می‌شود که در مرحله اول یک نوع از مونومرها بصورت آنیونی پلیمر می‌شوند و واکنش تا آنجا ادامه پیدا می کند که مونومرها به مصرف برسند پس به پلیمر زنده بدست آمده مونومر دیگر اضافه می‌شود که این مونومر نیز به زنجیر اضافه می‌گردد و قسمت دوم زنجیر را بوجود می‌آورد و این فرآیند را می‌توان در صورت لزوم به همیتن ترتیب تکرار کرد. کوپلیمرهای دسته‌ای که از نظر تجارتی دارای اهمیت هستند شامل کوپلیمرهای قسمتی فنیل اتن- بوتا- ۱و۳- دین می‌باشند که از جمله لاستیک های گرمانرم بشمار می‌روند. ـ کوپلیمرهای پیوندی (Graft Copolymers) در این کوپلیمرها ، یک شاخه اصلی هموپلیمر با تعدادی شاخه جانبی وجود دارد که هر شاخه جانبی ، هموپلیمر مونومر دیگری می باشد که روی شاخه اصلی پیوند زده شده است. آرایش یک کوپلیمر پیوندی شامل مونومرهای A بعنوان شاخه اصلی و مونومرهای B بعنوان شاخه فرعی بصورت زیر می‌باشد: AAAAAA B B B B کوپلیمرهای پیوندی را می‌توان با آغاز کردن پلیمریزاسیون مونومری مانند B بصورت رادیکال آزاد در حضور هموپلیمری از مونومر A تهیه کرد. رادیکالهای آزادی که بوجود می آیند باعث برداشته شدنم اتمهایی در امتداد زنجیر پلی (A) می‌شوند. و به این طریق محلهای رادیکالی را بر روی زنجیر بوجود می‌آورند که پس از این محل‌ها پلی (B) می‌تواند رشد پیدا کند. نمونه ای از یک کوپلیمر مهم صنعتی ، کوپلیمری است که از حدود ۸۵ درصد کلرید پلی وینیل و ۱۵ درصد استات پلی وینیل تشکیل شده است و به عنوان ماده پایه در اکثر ثباتهای وینیلی بکار می‌رود. از دیگر کوپلیمرهای پیوندی که از اهمیت صنعتی برخوردارند می‌توان پروپن نیتریل بوتا- ۱و۳ – دین و فنیل اتن را نام برد. منیع : آفتاب